فروپاشی ارباب حلقه‌‌ها: چهره‌‌ زحل دگرگون خواهد شد

فروپاشی ارباب حلقه‌‌ها: چهره‌‌ زحل دگرگون خواهد شد

شاید یکی از نوستالوژیک‌‌ترین و نمادین‌‌ترین ویژگی‌‌های منظومه‌‌ی شمسی حلقه‌های زیبای سیاره‌‌ی زحل باشد. اما به نظر می‌‌رسد از این حلقه‌‌های یخی آن‌قدر باران روی سطح سیاره خواهد بارید که شاید طی ۳۰۰ میلیون دیگر نشانی از این حلقه‌‌ها باقی نماند؛  آن روز زحل، «ارباب» هیچ حلقه‌‌ای نخواهد بود.

جیمز او.دانگیو از مرکز پرواز فضایی گودارد ناسا می‌‌گوید:

 میزان بارندگی که ما در سطح سیاره شاهد هستیم چیزی حدود ۱.۵ تُن در هر ثانیه است. درنتیجه حلقه‌های زحل عمر جاودانه نخواهند داشت و بالاخره روزی ناپدید خواهند شد.

تصور این منظومه‌‌ی شمسی بدون حلقه‌های کیوان غم‌‌انگیز است؛ اما آنچه واضح به نظر می‌‌رسد این است که این حلقه‌‌ها علی‌‌رغم شکوه وصف‌‌ناپذیر خود، پدیده‌‌ای گذرا هستند. دانشمندان مدت‌ها است که درمورد سن و عمر موردانتظار حلقه‌ها بحث می‌‌کنند؛ تا اینکه در سال گذشته یافته‌های تازه‌‌ای منتشر شد که حاکی از آن بود این زینت‌‌های چشم‌‌نواز، میراثی باستانی از زمان تولد منظومه‌‌ی شمسی (در ۴.۵ میلیارد سال پیش) نبوده‌‌‌‌اند؛ بلکه زحل احتمالاً طی چند صد میلیون سال گذشته (یعنی همزمان با دوره‌‌ی حیات دایناسورها) آن‌‌ها را به عاریت گرفته است و ‌‌هم‌‌اکنون، تلخ‌‌تر این‌‌که تمامی شواهد موجود انگشت اشاره‌‌ی خود را به‌‌سوی زمان مرگ این حلقه‌‌ها نشانه گرفته‌‌اند.

نمایی از زحل بدون حلقه

لیندا اسپیلکر از آزمایشگاه پیشرانه‌‌ی جت ناسا در پاسادنا از کالیفرنیا و از دانشمندان مأموریت کاسینی که به مطالعه‌‌ی زحل مشغول است، می‌‌گوید:

حلقه‌های زحل جوان به نظر می‌‌رسند. شاید ما بسیار خوش‌‌شانس هستیم که در این دوره می‌‌توانیم حلقه‌‌ای زحل را این‌‌گونه که هست، تماشا کنیم.

این حلقه‌‌های باشکوه به زیبایی در ۲۸۰ هزار کیلومتر از فضا گسترده شده‌‌اند و به‌‌وضوح درخشش خود را به رخ حلقه‌های تیره و منفصل مشتری، اورانوس و نپتون می‌‌کشند. درواقع باید پذیرفت زحل بدون این حلقه‌‌ها شاید حتی بسیار کسالت‌‌آورتر و بی‌‌روح‌‌تر از دیگر غول‌‌های گازی همسایه‌‌ی خود به نظر برسد.

دکتر او.دانگیو و همکارانش ادعا می‌‌کنند که اگر مقیاس‌‌های زمانی معمول در منظومه‌‌ی شمسی را ملاک قرار دهیم، باید گفت حلقه‌‌های زحل در آینده‌‌ای نزدیک فروخواهند پاشید.

در اوایل سال جاری، این تیم با استفاده از تلسکوپ کک ۲ در هاوایی از  یک مولکول باردار کشف‌‌شده در قسمت فوقانی اتمسفر زردرنگ زحل، بررسی دقیقی به عمل آورد. این مولکول  ⁺H₃، یک مولکول متشکل از سه اتم هیدروژن (تریتیوم) منهای یک الکترون بود. این مولکول‌‌ها زمانی پدید می‌‌آیند که ذرات کوچک و باردار از حلقه‌‌ی C زحل گریخته و در حرکت مارپیچ در امتداد خطوط میدان مغناطیسی با اتم‌های اتمسفر زحل (یا حلقه‌‌ی باران) برخورد می‌‌کنند.

دکتر او.دانگیو و تیمش پس از اندازه‌گیری مقدار مولکول ⁺H₃ موجود در جو بالایی زحل به این نتیجه رسیدند که در هر ثانیه، حدود ۲ هزار کیلوگرم آب در حال نزول روی سطح زحل است.

با درنظر گرفتن یک نرخ ثابت از بارندگی حلقه‌‌ی باران (که دکتر اسپیلکر می‌گوید اساساً نرخی نامشخص است)، برآوردهای تیم پژوهشی این‌‌گونه نشان داد که حلقه‌های زحل می‌توانند در عرض ۳۰۰ میلیون سال به‌کلی ناپدید شوند. جف کوزی از مرکز تحقیقات آمز ناسا که در این پژوهش‌‌ها شرکت نداشته است، می‌گوید:

این موضوع دور از ذهن نیست. از نظر من، این حلقه‌ها ممکن است در این بازه‌‌ی زمانی با کاهش قابل‌‌توجهی مواجه شوند. اما این بدان معنا نیست که اگر در آن زمان نگاهی به زحل بیندازید، دیگر هیچ حلقه‌‌ای نبینید. سرعت نابودی این حلقه‌‌ها تنها وابسته به میزان مواد موجود در این حلقه‌‌ها نیست؛ بلکه دیگر نیروهای فیزیکی نظیر تغییر فصول زحل و نیز روند بازسازی مواد درون حلقه‌‌ها نیز در آن دخیل‌‌اند.

آخرین ماموریت فضاپیمای کاسینی در مدار زحل

پژوهش‌‌ اخیری که با استفاده از داده‌های ارسالی ازسوی فضاپیمای کاسینی به انجام رسیده، نیز از فرضیه‌‌ی این گروه درمورد باران حلقه پشتیبانی می‌کند. فضاپیمای کاسینی به‌‌مدت بیش از یک دهه در میان زحل و اقمار آن کاوش کرد و پیش از آنکه با یک سقوط آتشین به درون زحل در سپتامبر سال ۲۰۱۷ به مأموریت خود پایان دهد، توانست چندین بار در مدار بین این سیاره و حلقه‌های آن گردش کند.

دکتر اسپیلکر می‌‌گوید فضاپیمای کاسینی یک سرشماری از ذراتی را که در حال سقوط به سمت این سیاره بودند، به انجام رساند. میزان بارش حلقه‌‌ای که کاسینی ثبت کرده، کاملاً با اندازه‌گیری‌های دکتر او.دانگیو همخوانی دارد.

اما کاوش‌‌های کاسینی از این موضوع نیز پرده برداشت که حجم زیادی از مولکول‌های آلی و آب منجمد (با نرخی حدود ۱۰ تُن در ثانیه) از طریق فرآیندی متفاوت و احتمالاً گذرا در حال سقوط بر روی مدار استوایی سیاره‌‌ی زحل هستند؛ موضوعی که می‌تواند به روند نابودی این حلقه‌‌ها سرعت بیشتری بخشد. دکتر او.دانگیو می‌‌گوید که این امر می‌‌تواند بیانگر این واقعیت باشد که حلقه‌ها ممکن است در کمتر از ۱۰۰ میلیون سال دیگر ناپدید می‌شوند.

اگرچه دکتر کوزی درمورد چارچوب زمانی این مطالعه‌‌ی تازه اندکی تردید دارد؛ اما او نیز اذعان می‌‌کند که هرچه از عمر منظومه‌‌ی شمسی می‌‌گذرد، احتمالاً به زوال حلقه‌‌ها نزدیک‌‌تر می‌‌شویم. او اضافه می‌‌کند:

با در نظر گرفتن این اعداد و ارقام بزرگ از ریزش‌‌های حلقه‌‌ای، دور از منطق نیست که نظریه‌‌ی نابودی قریب‌‌الوقوع حلقه‌‌ها را جدی بگیریم.